Autores: Ramiro Salcedo1, Elio Suárez1, José Arismendi1, Marisela Navarro1, Walmore Vergara1, Enmanuel Duque1, Giovanni Daza1. Andara Miriam2, Rodríguez Carmen2, Yepez, Ulises2, Goncalves, Maria2, Suárez Miriam2. Dipascuale Carlos2. 1Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). 2Centro de Tecnología de Materiales (CTM). FIIIDT.
INTRODUCCIÓN.
La Minería en sus etapas de prospección y exploración requiere de mucho tiempo, recursos económicos y conocimiento de disciplinas, como la geografía, la geología y la geofísica. En estas etapas, principalmente en las minas de superficie o de cielo abierto, los sensores remotos constituyen una herramienta de probada efectividad para reducir tiempos y costos.
El presente documento describe la experiencia desarrollada por el CPDI-CTM en los años 2018 al 2019, mediante la cual se utilizaron las imágenes de los satélites Aster, Sentinel 2-B y Spot-6 con el fin de generar información relacionada con la prospección del mineral coltán en un lugar, al norte del estado Bolívar.
Área de Estudio.
El lugar para el desarrollo de la investigación se aplicó en un área del Arco Minero del Orinoco por su potencial minero estratégico.
Levantamiento de Información.
Se utilizó el software QGIS para la digitalización, el procesamiento básico de imágenes satelitales y la generación de los mapas de las variables básicas (Hidrografía, Uso de la Tierra y Cobertura Natural, Geología y Geomorfología) y definición de las tablas de la Base de Datos. Esta información fue insumo para la generación de los mapas de apoyo en campo, selección de puntos para la toma de muestras, salidas cartográficas definitivas y procesos de análisis espacial de prospección.
Prospección Minera – Técnica de Cociente de bandas
Es un proceso en el que el valor de una banda se divide por el de cualquier otra banda en la matriz del sensor. Las relaciones de bandas son ajustadas para los conjuntos de datos donde la banda numerador se elige para controlar un estándar poco variable, mientras que la banda denominadora mapea la variabilidad de una característica espectral específica. Los cocientes de bandas han sido aplicados con éxito en diferenciaciones litológicas. En el presente caso existe la interferencia de la vegetación, a través del cociente de bandas se puede suprimir los efectos de la misma.
Luego de obtener las firmas espectrales y realizar los respectivos análisis se determinó, que, en cada una de las muestras obtenidas en la primera salida de campo, predominan óxidos (férrico, ferroso), silicatos ferrosos (por la abundante presencia de biotitas), tántalo y minerales de arcillas. Mediante el uso del software ENVI y la imagen ASTER en reflectancia, se crean los cocientes de bandas. La imagen obtenida muestra áreas de color amarillo, principalmente las zonas de piedemontes (rocas-suelos) y suelos aluvionales que destacan la presencia de tántalo, óxidos y minerales de arcillas, esto como resultado de efectos espectrales combinados y producidos por la presencia simultánea de óxidos y minerales. La respuesta espectral ha sido corroborada con el levantamiento de información en campo y con los análisis geoquímicos de las muestras superficiales del terreno.
RESULTADOS.
Generación de mapas para la toma de muestras de campo.
Se procedió a realizar el preprocesamiento de la imagen ASTER, la cual posee los coeficientes radiométricos y geométricos. Con la imagen corregida atmosféricamente; se aplicó la combinación de bandas del producto de cocientes de bandas, donde la banda numerador se elige para controlar un estándar poco variable, mientras que la banda denominador mapea la variabilidad de una característica espectral específica.
En función de la respuesta espectral y de algunas consideraciones geomorfológicas, se determinaron los puntos para la toma de muestra de rocas para la evaluación mineralógica. Con éstos, la imagen Spot y la información levantada preliminarmente, se elaboró el mapa definitivo de apoyo en campo para la toma de muestras. Ver Figura 2. como ejemplo de la salida cartográfica de uno de los mapas temáticos generados.
Generación de capa de información de cocientes de bandas.
En base a los cocientes de bandas, se identificaron áreas con presencia simultánea de óxidos y minerales y a través de métodos de análisis espacial se generó una capa vector, como insumo para el proceso de prospección.
La generación de la información de Prospección se realizo a través de procesos de análisis espacial, utilizando básicamente la litología, la geomorfología, la respuesta espectral de los cocientes de bandas y la respuesta del análisis mineralógico. Así se generaron las áreas con mayor o menor potencial de presencia del mineral de interés.
El resultado, en porcentaje, de los datos de Geoquímica del laboratorio fueron georreferenciados en la imagen ASTER. Igualmente, los resultados provenientes de las firmas espectrales de las muestras tomadas en la primera campaña de campo. Previamente se habían realizado varias combinaciones de bandas espectrales y se tomó la que mejor proyectaba las propiedades cercanas a la presencia de Coltán. La selección definitiva de los sitios se complementó con los criterios que se desprenden del modelo geológico estructural y los geomorfológicos para generar el mapa de abundancia.
Imágenes utilizadas. A continuación ver las Figuras 3, 4 y 5 (Anexo 1), correspondientes a las imágenes empleadas en la investigación.
Productos Cartográficos: A continuación ver las Figuras 6, 7 y 8 (Anexo 1), correspondientes a ejemplos de mapas temáticos generados para apoyar la investigación sobre abundancia del mineral.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
- Para efectos del levantamiento de información, las imágenes
resultaron muy satisfactorias, pero dada las circunstancias actuales
del país, el uso de las imágenes del satélite Sucre serian igualmente
útiles. - El trabajo descrito constituyo un servicio de procesamiento digital de imágenes con apoyos de muestreos de campo y toma de muestras superficiales para análisis geoquímicos y de Espectroradiometría. A su vez fue una investigación pionera que es replicable en otros sitios del país para ahondar más en la investigación de la búsqueda de minerales estratégicos a través de la teledetección, como apoyo a la exploración minera.
- A través de servicios de investigación o mediante el desarrollo de aplicaciones específicas, las herramientas de Geomática y los productos digitales resultantes, permiten agilizar el inventario del Potencial Minero como contribución a la Certificación Nacional de los recursos minerales y a los Estudios de Impacto Ambiental. La actividad de explotación minera, tal y como se ha venido realizando en el estado Bolívar, genera unos impactos ambientales de grandes proporciones, los cuales, en la mayor parte de los casos, son irreversibles. En tal sentido, es recomendable hacer un uso más intensivo de las imágenes de satélites de observación de la Tierra, para garantizar un adecuado y oportuno monitoreo de dichas actividades, con miras a una más eficiente toma de decisiones por parte de los organismos del Estado.
- Como Estado, si la vocación Minera, sigue siendo el apalancamiento
de desarrollo del país, se debería considerar este requerimiento en el
diseño de la carga útil, del próximo satélite de observación terrestre
venezolano, dado que el sensor ASTER utilizado en este
proyecto, ya no se encuentra en pleno funcionamiento y para proyectos
futuros puede haber dificultades. - Es indispensable poder contar con el apoyo de la Institución y los entes con competencia en el tema para continuar investigando. Existen nuevos sensores que no se han explotado, y con los cuales este grupo de investigadores está en capacidad de generar productos para apoyar la Gestión minera del país en poco tiempo y generar mapas-imagen a diferentes escalas.
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- Arismendi, J., Suárez, E., Navarro, M., Duque, E., Salcedo, R., Vergara, W., Daza. G., Andara M., Rodríguez C., Yepez, U., Goncalves, M., Suárez M., Dipascuale C., (2019). Prospección del mineral Coltán a partir de imágenes satelitales. Bloques 7 y 8 del Arco Minero. Mpo. Cedeño. Edo. Bolívar/FIIIDT/ CPDI/CTM. Sep. 2018- Mar. 2019. Caracas. n/p.
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ANEXO 1.
PROSPECCION DEL MINERAL COLTAN EN VENEZUELA UTILIZANDO IMÁGENES DE LOS SENSORES ASTER, SPOT-6 Y SENTINEL-2A.
ANEXOS. Figuras de las Imágenes satelitales empleadas y de los mapas temáticos de apoyo. (Información original en custodio del CPDI).
Fig. 5: Imagen Aster (09/02/2003). Pseudo color verdadero, Bandas 4, 3, 2 y Bandas 7, 3, 2. Los puntos amarillos corresponden a las muestras tomadas en campo.
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